ארבעט געטאן אין טערמאדינאמישע פראצעסן – פראבלעמען און לייזונגען

ארבעט געטאן אין טערמאדינאמישע פראצעסן – פראבלעמען און לייזונגען

1. אַן ידעאַל גאַז ווערט צוזאמענגעפּרעסט פון צושטאנד 1 צו צושטאנד 2 ווי געוויזן אין דער גראַפיק אונטן. באַשטימט די אַרבעט געטאָן דורך דעם גאַז.

באַשייד

1 ליטער = 0.001 מ³

באַקאַנט:

דרוק 1 (פּ₁) = 10 kPa = 10,000 פּאַ = 10,000 N/m²

דרוק 2 (P₂) = 20 kPa = 20,000 פּאַ = 20,000 N/m²

באַנד 1 (V₁) = 4 ליטער = 4 (0.001 מ³) = 0.004 מעטער³

באַנד 2 (V₂) = 10 ליטער = 10 (0.001 מ³) = 0.010 מעטער³

געוואָלט: די אַרבעט געטאָן דורך דעם גאַז (W)

לייזונג:

וו = פּ (V₂ - V₁) + 1/2 (P₂ - פּ₁)(V₂ - V₁)

וו = 10,000 (0.010-0.004) + 1/2 (20,000-10,000) (0.010-0.004)

וו = 10,000 (0.006) + 1/2 (10,000) (0.006)

וו = 10 (6) + 1/2 (10) (6)

וו = 60 + 1/2 (60)

וו = 60 + 30

וו = 90 דזשול

2. באַשטימט די אַרבעט געטאָן דורך דעם גאַז אין פּראָצעס abcda, ווי געוויזן אין גראַפיק אונטן.

באַקאַנט:

דרוק 1 (P₁) = 1 X 10⁵ פּאַ = 1 x 10⁵ ען / עם²

דרוק 2 (P₂) = 3 X 10⁵ פּאַ = 3 x 10⁵ ען / עם²

באַנד 1 (V₁) = 2 מעטער³

באַנד 2 (V₂) = 4 מעטער³

געוואָלט: אַרבעט (W)

לייזונג:

די אַרבעט געטאָן דורך דעם גאַז = שטח פון רעכטעקיקן abcd.

וו = (פּ₂ - פּ₁)(V₂ - V₁)

וו = (3 x 10⁵ - 1 קס 10⁵)(4 – 2)

וו = (2 x 10⁵)(2)

ברייט = 4 x 10⁵ דזשאָולע

וו = 400,000 דזשול

וו = 400 קדזש

3. באַשטימען די אַרבעט געטאָן דורך דעם גאַז אין פּראָצעס ABCA.

באַקאַנט:

דרוק 1 (P₁) = 1 נ/מ²

דרוק 2 (P₂) = 7 נ/מ²

באַנד 1 (V₁) = 1 מעטער³

באַנד 2 (V₂) = 5 מעטער³

געוואָלט: אַרבעט (W)

לייזונג:

די ארבעט געטאן דורך דעם גאז = שטח פון טרייענגל ABC

וו = ½ (פּ₂ - פּ₁)(V₂ - V₁)

וו = ½ (7-1)(5-1)

וו = ½ (6)(4)

וו = ½ (24)

וו = 12 דזשול

1. וואָס איז די דעפֿיניציע פֿון אַרבעט אין טערמאָדִינאַמיק?
   • ענטפער: אין טערמאדינאמיק, ווערט ארבעט דעפינירט אלס אן ענערגיע טראנספער צו אדער פון א סיסטעם וואס איז נישט צוליב א טעמפעראטור אונטערשייד צווישן דעם סיסטעם און זיין ארומיגע סביבה.
2. ווי איז ארבעט פארבונדן מיטן דרוק-וואליום (PV) דיאגראם פון א טערמאדינאמישן פראצעס?
   • ענטפער: אין א PV דיאַגראַם, ווערט די אַרבעט געטאָן דורך אָדער אויף אַ סיסטעם בעת אַ פּראָצעס רעפּרעזענטירט דורך דער שטח אונטער דער קורווע פון ​​דעם פּראָצעס. פֿאַר פּראָצעסן וואָס אַרייַננעמען גאַזן, ווערט די אַרבעט אָפט געגעבן דורך דעם אינטעגראַל פון P dV, וואו P איז דער דרוק און dV איז די דיפערענציעלע ענדערונג אין באַנד.
3. וואָס איז די אַרבעט וואָס ווערט געטאָן בעת ​​אַן איזאָכאָרישן פּראָצעס?
   • ענטפער: אן איזאָכאָרישער פּראָצעס פּאַסירט ביי אַ קאָנסטאַנטן וואָלומען. ווײַל עס איז נישטאָ קיין וואָלומען ענדערונג, איז די אַרבעט געטאָן בעת ​​אַן איזאָכאָרישן פּראָצעס נול.
4. ווי אזוי איז די ארבעט וואס ווערט געטאן אין אן איזאבארישער (קאנסטאנטער דרוק) אויסברייטונג אנדערש פון יענער אין אן איזאטערמישער (קאנסטאנטער טעמפעראטור) אויסברייטונג פון אן אידעאלן גאז?
   • ענטפער: אין אַן איזאָבאַרישער עקספּאַנשאַן, ווערט אַרבעט אויסגערעכנט ווי $W=P\times \Delta V$, וואו פּ איז דער קאָנסטאַנטער דרוק און $\Delta V$ איז די ענדערונג אין באַנד. פֿאַר אַן איזאָטערמישע יקספּאַנשאַן פון אַן אידעאַלן גאַז, קען מען אויסרעכענען די אַרבעט מיט דער גלייכונג. W=nRTln(Vפֿ/ווי​​​), וואו n איז די צאָל מאָלן, R איז די אוניווערסאַלע גאַז קאָנסטאַנטע, און Vf​ און Vi​ זענען די לעצטע און ערשטע וואַליומז, ריספּעקטיוולי.
5. וואָס איז די באַדייטונג פון דעם ערשטן געזעץ פון טערמאָדינאַמיק וועגן אַרבעט און ענערגיע?
   • ענטפער: דער ערשטער געזעץ פון טערמאדינאמיק זאגט אז די ענדערונג אין דער אינערליכער ענערגיע פון ​​א סיסטעם איז גלייך צו דער היץ וואס ווערט צוגעגעבן צום סיסטעם מינוס די ארבעט וואס די סיסטעם טוט אויף איר סביבה. דאס רעפרעזענטירט דעם פרינציפ פון ענערגיע-קאנסערוואציע.
6. פֿאַר אַ ציקלישן פּראָצעס אויף אַ PV דיאַגראַם, וואָס רעפּרעזענטירט די איינגעשלאָסענע שטח?
   • ענטפער: פֿאַר אַ ציקלישן פּראָצעס אויף אַ PV דיאַגראַם, רעפּרעזענטירט די איינגעשלאָסענע שטח די נעץ אַרבעט געטאָן דורך אָדער אויף דער סיסטעם בעת איין ציקל.
7. ווי אזוי איז די ארבעט וואס ווערט געטאן אין אן אדיאבאטישן פראצעס אנדערש פון אן איזאטערמישן פראצעס פאר אן אידעאלן גאז?
   • ענטפער: אין אַן אַדיאַבאַטישן פּראָצעס, איז נישטאָ קיין היץ־אויסטויש מיט דער אַרומיקער סביבה, אַזוי די אַרבעט וואָס ווערט געטאָן רעזולטירט אין אַ ענדערונג אין דער אינערלעכער ענערגיע פֿון דעם גאַז. פֿאַר אַן איזאָטערמישן פּראָצעס, בלייבט די טעמפּעראַטור קאָנסטאַנט, און יעדע אַרבעט וואָס ווערט געטאָן ווערט באַלאַנסירט דורך אַ גלייכע מאָס היץ־איבערפֿירונג, אַזוי איז נישטאָ קיין ענדערונג אין אינערלעכער ענערגיע.
8. פארוואס קען די ארבעט וואס ווערט געטאן אין אן אומקערלעכן פראצעס זיין אנדערש פון אן אומקערלעכן פראצעס אפילו אויב די ערשטע און לעצטע צושטאנדן זענען די זעלבע?
   • ענטפער: אין אַן אומקערלעכן פּראָצעס, איז יעדער צווישן־צושטאַנד צווישן דעם אָנהייב און דעם לעצטן צושטאַנד אין גלייכגעוויכט. אין אַן אומקערלעכן פּראָצעס איז דאָס נישט דער פאַל. די וועגן וואָס מען נעמט אויף אַ PV דיאַגראַם, און אַזוי די אַרבעט וואָס ווערט געטאָן, קענען זיך באַדייטנד אונטערשיידן צווישן די צוויי טיפּן פּראָצעסן, אפילו אויב זיי אָנהייבן און ענדיקן זיך אין די זעלבע פּונקטן.
9. ווי אזוי ווירקט די אנוועזנהייט פון נישט-אידעאלע (רעאלע) גאז אויפפירונג אויף ארבעטס חשבונות אין טערמאדינאמישע פראצעסן?
   • ענטפער: פֿאַר עכטע גאַזן, קענען אָפּנייגונגען פֿון אידעאַלן נאַטור פֿירן צו אונטערשיידן אין אַרבעט חשבונות, ספּעציעל ביי הויכע דרוקן אָדער נידעריקע טעמפּעראַטורן. די וואַן דער וואַלס גלייכונג אָדער אַנדערע עכטע גאַז מאָדעלן קען דאַרפֿן געניצט ווערן צו רעכענען זיך מיט די אָפּנייגונגען.
10. וואָס מיינט עס ווען די אַרבעט וואָס ווערט געטאָן אויף אַ סיסטעם איז נעגאַטיוו?

• ענטפער: ווען די ארבעט וואס ווערט געטאן אויף א סיסטעם איז נעגאטיוו, מיינט דאס אז די סיסטעם טוט ארבעט אויף איר ארומיגע סביבה. דאס קארעספאנדירט אפט צו אן אויסברייטונג פון א גאז קעגן עקסטערנעם דרוק.